Луны на бинарной орбите

Ваша первоначальная конфигурация с двумя лунами, вращающимися совершенно не в фазе, не является стабильной.

Со временем их орбиты изменятся очень незначительно в результате различных случайных эффектов, таких как удары астероидов, которые не повлияют на обе луны одинаково. Луны будут тянуть друг друга удивительным образом. Просто прочитайте о задаче трех тел , и вы увидите, с чем столкнулись.

Это означает, что одна луна начнет вращаться немного быстрее, чем другая, и в этот момент они больше не будут вращаться в идеальной противофазе. С течением времени угол между двумя лунами уменьшается, что только усилит любую нестабильность в системе. В конце концов они достигнут некоторого минимального разделения, что и произойдет, когда произойдет волшебство.

Редактировать: CVn указал с удручающей правдоподобностью, что, вероятно, произойдет то, что одна из лун просто будет выброшена из системы Земля-Луна и окажется на солнечной орбите.

Оказывается, вам не нужно слишком сильно гадать в таких вещах, а вместо этого можно просто посмотреть на чей-нибудь симулятор. На самом деле я не исследовал, насколько правдоподобным было то, что я нашел, но эй: в его конфигурации есть настоящие греческие буквы и прочее, так что мне это кажется довольно серьезным.

Вот, моя симуляция двух лун с использованием « симулятора гравитации ». Одна идентичная копия Луны помещается рядом с Землей с аргументом перицентра против обычной Луны. Как и ожидалось, луны постепенно уменьшают угол разделения, и в этот момент одна из них просто выбрасывается на солнечную орбиту. Никакой сокрушительной чепухи. Физика так разочаровывает, но я утешаю себя тем, что это всего лишь симуляция, и в реальной жизни все могло быть намного драматичнее.

Вы должны возиться с симулятором самостоятельно, если у вас достаточно терпения; это несколько неудобно для пользователя, но работоспособно. Если вы уменьшите массы лун, по крайней мере, в 10 раз, вы получите нечто, что просто выглядит немного хаотичным (и, вероятно, разлетится на части из-за внешних гравитационных воздействий, таких как ваш газовый гигант). Возможно, если бы луны были в сто раз легче, вам бы удалось заставить их работать, но ценой ваших прекрасных больших лун, создающих живописный фон для вашей планеты. Может быть, ваша сложная календарная система больше не звучит так плохо?

Вот мои предыдущие идеи, до запуска симуляции. Наблюдение о разнице в размерах между лунами и их родителем, вероятно, является важным моментом.

В нашей Солнечной системе есть спутники Янус и Эпиметей , которые находятся на одной орбите . Они сближаются на расстоянии около 10 000 км друг от друга, а затем эффективно меняются орбитами и снова медленно расходятся, только чтобы встретиться и снова поменяться местами четыре года спустя. Это лучший сценарий для ваших лун. Это означает, что у вас будут луны на разных орбитах, и да, это означает, что у вас будут забавные календари. Но союзы — это круто, особенно те, которые можно увидеть так близко.

С другой стороны, родительская планета Януса и Эпиметея, Сатурн, примерно в миллиард раз тяжелее, чем они, что, как я подозреваю, обеспечивает определенную стабильность всей системы (или, по крайней мере, стабилизирует ее в течение гораздо более длительного периода времени). ). В вашем примере родительская планета всего в сто раз тяжелее или около того, и это не вызывает у меня теплых смутных чувств.

Эти окончательные идеи явно ошибочны. но я оставлю их здесь для дальнейшего использования, хотя бы для того, чтобы отговорить последующих читателей от совершения тех же ошибок!

Я недостаточно опытный орбитальный механик, чтобы точно сказать вам, что произойдет дальше, но я подозреваю , что это будет одна из двух вещей: ваши луны врежутся друг в друга, что приведет к действительно захватывающему периоду метеоритной бомбардировки вашей планеты. ... вид, который лучше всего наблюдать с другой планеты. На какое-то время вы получите причудливую систему колец, что будет приятно.

Окончательный вариант выглядит примерно так.

Только, знаешь, в два раза больше.